RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT LAPISAN TIPIS METODE DIP COATING BERBASIS ARDUINO UNO
Ahmad Mukhsinin 1 , Nehru 1 , M. Ficky Afrianto 1
1 Fisika, Universitas Jambi, Jambi, Indonesia
Email: ahmadmukhsinin53@gmail.com

## Abstrak
Telah  dilakukan  penelitian  rancang  bangun  alat  pembuat  lapisan  tipis  metode dip  coating .  Tujuannya  adalah merancang  dan  membuat  alat dip  coating, mengetahui  fungsi  waktu  pencelupan,  mengetahui  hubungan duty  cycle dengan  sudut  dan  memperoleh  kecepatan  sudut  yang  dihasilkan. Dip  coating merupakan  proses  dimana  sebuah substrat  dicelupkan  ke  dalam  larutan  kemudian  diangkat  secara  vertikal  dengan  kecepatan  yang  konstan.  Alat dip coating ini  digunakan  untuk  mengatasi  beberapa  faktor  dalam  proses  pembuatan  lapisan  tipis  seperti  waktu perendaman,  kecepatan  penarikan  dan  jumlah  siklus  pencelupan  yang  dilakukan  secara  manual.  Arduino  uno  akan mengontrol  semua  kinerja  alat yang  terdiri  dari  motor  servo, push  button  control dan  layar  LCD.  Pengujian  alat dip coating secara  pokok  yaitu  pengujian  waktu  respons  alat,  pengujian  nilai duty  cycle pada pulse  width  modulation (PWM) dan pengujian kecepatan sudut. Pengujian waktu respons alat dip coating didapatkan selisih waktu rata-rata 0,3 detik,  waktu  respons  alat  sangat  mempengaruhi  keakuratan  waktu  pencelupan  dan  waktu  penarikan.  Pengujian  nilai duty cycle pada pulse width modulation (PWM) dilakukan dari sudut 0 0 sampai sudut 180 0 menggunakan osiloskop dan didapatkan  nilai  determinasi  sebesar  0,9971%.  Pengujian kecepatan  sudut  penarikan substrat sangat mempengaruhi hasil pelapisan pada lapisan tipis, kecepatan sudut servo pada alat ini digunakan kecepatan yang smooth dengan nilai sebesar  6,25  RPM.  Semakin  tinggi  kecepatan  penarikan  substrat  maka  lapisan  tipis  yang  dihasilkan  lebih  tebal dibandingkan dengan kecepatan yang rendah, hal ini karena peningkatan kecepatan penarikan menyebabkan larutan cair merekat pada substrat yang bergerak keatas lebih cepat menguap dan kering.
Kata kunci: Arduino Uno, Dip Coating , Lapisan Tipis

## PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi material merupakan salah satu bagian yang mendapat perhatian besar para peneliti di dunia. Banyak penelitian  dilakukan  untuk  menghasilkan material  dengan  karakteristik  yang  baru sesuai  dengan  kebutuhan.  Salah  satu  cara yang  digunakan  untuk  menghasilkan  material yang diinginkan adalah dengan teknik pelapisan  material  (Arfad,  2016).  Pada  saat ini,  ilmu  dan  teknologi  pelapisan  material memiliki  peranan  yang  penting  dalam  industri elektronika, tujuan utama dari pengembangan teknologi  pelapisan  material  adalah  untuk memenuhi kebutuhan akan rangkaian terintegrasi  ( integrated  circuit )  dalam  industri elektronika.
Lapisan  tipis  merupakan  suatu  lapisan material  yang  memiliki  ketebalan  mulai  dari
ukuran  nanometer  (lapisan  tunggal)  hingga ketebalan kira-kira
micrometer , bila dibandingkan  dengan  substratnya  ketebalan ini  tergolong  sangat  tipis.  Ciri-ciri  lapisan  tipis adalah  memiliki  permukaan  seragam,  yaitu melapisi  permukaan  substrat  secara  merata dengan  cacat  yang  minim,  memiliki  suhu permukaan  yang  stabil  dan memiliki ketelitian yang tinggi, daya rekat antar molekulnya kuat dan  mempunyai  struktur  kristal  (Zhao,  2008). Kegunaan  lapisan  tipis  yang  luas  maka beberapa  metode  penumbuhan  lapisan  tipis telah banyak dikembangkan dan disempurnakan  oleh  para  peneliti  untuk mendapatkan kualitas yang baik.
Berbagai  macam  metode  penumbuhan lapisan  tipis  yang  telah  dikembangkan  untuk mendukung  perkembangan  teknologi  material salah  satunya  adalah  metode dip  coating . Metode dip  coating merupakan  proses
dimana  sebuah  substrat  yang  dicelupkan  ke dalam  larutan  kemudian  diangkat  secara vertikal  dengan  kecepatan  yang  konstan. Larutan precursor yang  melengket  pada substrat  dan  membentuk  lapisan  tipis  karena pelarutnya  akan  menguap  dan  sebagian larutan  akan  turun  karena  adanya  gaya gravitasi  (Sanjaya  dkk,  2013).  Ketebalan larutan dapat diatur sesuai dengan kecepatan penarikan  substrat.  Metode  ini  telah  sukses digunakan  untuk  membuat  suatu  lapisan  tipis material ferroelektrik dan semikonduktor elektronik.  Metode  ini  banyak  diminati  karena prosesnya yang sederhana dan tidak memerlukan biaya yang mahal, selain itu juga tidak merusak lingkungan dan peralatan  yang digunakan tidak begitu kompleks.
Salah  satu  kendala  yang  dihadapi dalam pengembangan penelitian pada bidang keahlian  material  adalah  harga  peralatan dip coating di  pasaran  cukup  mahal,  mengingat kebutuhan  peralatan  ini  terutama  dalam melakukan penelitian ataupun dalam pelaksanaan  praktikum  pembuatan  lapisan tipis  sebagai  aplikasi  teknologi  material mendorong  untuk  dilakukan  pengadaan  alat dip  coating secara  mandiri.  Faktor  yang diperhitungkan  ketika  menentukan  keadaan akhir lapisan tipis ketika mencelupkan lapisan substrat. Di antara faktor-faktor tersebut, yang mempengaruhi proses adalah waktu perendaman,  kecepatan  penarikan,  jumlah siklus  pencelupan,  jenis  substrat,  konsentrasi dan  suhu  serta  kelembaban  lingkungan (Puetz J. et al., 2004).
Penelitian  mengenai  alat  dip  coating telah  dilakukan  oleh  Luis  J.  et  all.  (2016), pada  penelitian  yang  dilakukan  memiliki kekurangan  yaitu  memiliki  fitur  yang  tidak diperlukan  untuk  pembuatan  lapisan  tipis  dan terdapat fitur yang paling menonjol dari sistem transmisi  adalah  kombinasi  tiga  gir,  untuk mendapatkan gerakan vertikal. Semua mekanisme  ini  rentan  terhadap  kehilangan daya  karena  mewarisi  efisiensi  dari  setiap jenis  gigi,  efek  geser,  gesekan,  dan  angin. Pada  penelitian  ini  menggunakan  jenis  motor yang  berbeda  dari  penelitian  sebelumnya, penelitian  ini  menggunakan  jenis  motor  servo
yang memiliki beberapa keunggulan dari pada motor stepper atau  DC,  yang  salah  satu keunggulannya  adalah  tidak  akan  kehilangan banyak daya dikarenakan daya yang dihasilkan  sebanding  dengan  ukuran  dan berat  motor  serta  penggunaan  arus  listrik sebanding dengan beban yang diberikan.
Hasil  ketebalan  pembentukan  lapisan tipis  dapat  diatur  sesuai  dengan  faktor  yang diperhitungkan  ketika  menentukan  keadaan akhir  lapisan  tipis,  untuk  mendapatkan ketebalan  yang  diinginkan  tentunya  proses tidak dilakukan secara manual. Dari permasalahan  ini  peneliti  menawarkan  solusi rancang  bangun  alat  dip  coating  yang ekonomis  dengan  menggunakan  arduino  uno sehingga  alat  dapat  dihasilkan  secara  digital. Dipilih  Arduino  uno  karena  penggunaannya yang  mudah  dan  bahasa  pemrogramannya mudah dipahami. Alat ini menggunakan motor servo  dan  pengaturan timer .  Kecepatan penarikan  substrat  dapat  konstan  sesuai dengan  waktu  yang  ditentukan  pada  alat tersebut,  sehingga  dengan  adanya  alat  ini diharapkan  dapat  membantu  peneliti  dalam melakukan quality  control berupa  ketepatan dalam  penarikan  substrat,  dengan  adanya timer maka  tidak  perlu  menunggu  waktu perendaman  yang  dikerjakan  sehingga  bisa melakukan aktivitas lain dan bisa mendapatkan hasil yang diinginkan.

## METODOLOGI PENELITIAN
A.  Tempat dan waktu
Penelitian  ini  dilaksanakan  pada bulan  Maret  2019  sampai  bulan  Juni  2019 yang mencakup kepada perancangan, pembuatan  dan  pengujian  alat dip  coating, di Laboratorium Energi Rekayasa dan Material 1 Fakultas  Sains  dan  Teknologi  Universitas Jambi.
B.  Alat dan bahan penelitian
Bahan  dalam  penelitian  ini  diantaranya adalah  Arduino  uno,  LCD  16x2,  motor  servo, push  button ,  resistor  10K  Ohm,  PCB  polos, jumper male-male male-female female- female, pin header, akrilik,  lem  akrilik, penjepit,  timah,  larutan  FeCl 3 ,  pipa,  amplas,
penggaris, regulator, tali. Alat yang digunakan diantaranya  adalah  solder,  penyedot  timah, perekat, mesin bor, laptop, osiloskop, multimeter.
C.  Prosedur penelitian
Prosedur  dalam  penelitian  ini  melalui beberapa tahapan diantaranya adalah
identifikasi dan perumusan masalah, pengumpulan  literatur,  perancangan  alat, pengujian  alat,  karakterisasi  alat,  integrasi alat,  pengambilan  data,  pengolahan  data, presentasi hasil dan pembahasan.
Tahapan  identifikasi  dan  perumusan masalah dilakukan dengan mencari permasalahan  dan  merumuskan  masalah, tahapan  pengumpulan  literatur  dilakukan dengan mencari referensi-referensi dan penelitian  yang  sudah  pernah  dilakukan, perancangan alat dilakukan dengan membuat skematik dan perakitan di papan PCB ( Project Circuit  Board ),  pengujian  alat  dilakukan dengan pengujian waktu respons alat, pengujian  nilai duty  cycle pada pulse  width modulation (PWM)  dan  pengujian  kecepatan sudut, pengolahan data menggunakan software  Microsoft  Word dan Microsoft  Excel , presentasi  hasil  dan  pembahasan  setelah data diambil dan diolah dalam bentuk grafik. Perancangan alat dip coating Perancangan alat meliputi perancangan desain  alat  dan  perakitan  alat.  Desain  alat meliputi  desain  kontruksi  keseluruhan  dan desain  skematik.  Hasil  desain  akan  menjadi acuan dalam perakitan alat.
Gambar 1. Diagram blok alat dip coating
Gambar 1 merupakan diagram blok alat yang  akan  dibuat.  Mikrokontroller  mengatur gerak  dari  motor  servo,  gerak  motor  servo didapatkan  dari  nilai  yang  dimasukkan  oleh pengguna  lalu  diproses  oleh  mikrokontroller untuk  memberi  perintah  kepada  motor  servo. Motor  servo  terhubung  dengan  batang menggunakan  tali,  apabila  motor  servo beroperasi  membentuk  sebuah  sudut  dari hasil  perintah  mikrokontroller  maka  batang akan  bergerak  naik  dan  turun  pada  proses pencelupan ke dalam gelas beaker.
Bahan yang digunakan dalam pembuatan  kontruksi  alat  terbuat  dari  akrilik yang  memiliki  ketebalan  3  mm.  Dipilih ketebalan  akrilik  3 mm karena  akrilik memiliki sifat  kekokohan  yang  besar  yang  mampu menahan beban yang diterima akrilik dan juga akrilik dengan ketebalan 3 mm harganya lebih murah  dibandingkan  dengan  akrilik  yang memilki ketebalan di atas 3 mm.
Perancangan alat pembuat lapisan tipis berdasarkan Gambar 2 dimulai dari kebutuhan  akan  kedalaman  pencelupan.  Alat ini  mulai  dapat  bekerja  pencelupannya  dari titik  0  agar  perhitungan  nilai  kedalaman mudah  dilakukan,  titik  0  berada  pada  sudut 70 0 .  Batas  minimal  kedalaman  pencelupan adalah  pada  sudut  80 0 dan  batas  maksimal kedalaman  pencelupan  pada  sudut  150 0 . Diperlukan  kontruksi  kendali  alat,  dengan dimensi keseluruhan dari alat dip coating yaitu akrilik  alas  bawah  30  cm  x  15  cm,  tiang penyangga 30 cm x 10 cm, alas atas 18,5 cm x  5  cm,  batang  penggerak  26  cm.  Piringan servo  yang  digunakan  memiliki  jari-jari  5,58
JIFP (Jurnal Ilmu Fisika dan Pembelajarannya), Vol. 3, No. 2, Desember 2019, 76-83 ISSN (online): 2549-6158 ISSN (print): 2614-7467
cm.
Gambar 2. Desain Alat Keseluruhan Pengujian  alat dip  coating dilakukan guna  melihat  kinerja  alat  yang  dibuat sehingga  bisa  beroperasi  secara  benar. Pengujian alat dip coating secara pokok  yaitu pengujian  waktu  respons  alat,  pengujian  nilai duty  cycle pada pulse  width  modulation (PWM)  dan  pengujian  kecepatan  sudut. Dilakukan  juga  pengujian  tegangan input dan output untuk mengetahui perbedaan tegangan input dan output pada rangkaian alat tersebut. Serta  pengujian  pada push  button dilakukan menggunakan  alat  multimeter  dengan  cara menghubungkan  kabel  multimeter  pada  jalur tembaga yang ada pada papan rangkaian.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Digital Alat
Alat dip  coating otomatis  atau  berbasis digital  merupakan  suatu  pengembangan  dari metode dip  coating secara  manual  yang sebelumnya  digunakan  untuk  pembuatan lapisan  tipis.  Pengembangan dip  coating dilakukan  untuk  mengatasi  permasalahan yang terjadi dalam proses pembuatan lapisan tipis  secara  manual.  Proses  pertama  dalam pengoperasian  alat dip  coating arduino  uno adalah  dengan  cara  menulis  perintah  melalui coding pada Arduino IDE kemudian memasukkan  atau upload program  arduino
IDE  ke  mikrokontroler.  Memasukkan  program bertujuan  untuk  menentukan input data  yang digunakan dalam mengoperasikan dip coating . Pada rangkaian mikrokontroller terdapat  LCD  yang  berfungsi  untuk  mengatur dan  mengarahkan  alur  kerja  alat,  sekaligus sebagai  penampil input data  yang digunakan. Tampilan  awal  pada  proses  pengoperasian alat dip coating dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Tampilan awal pada LCD
Pada  saat  pertama  kali  dihidupkan, tampilan  yang  muncul  di  LCD  seperti  pada Gambar  3  yang  bertahan  selama  10  detik. Pengguna dituntun ke menu halaman selanjutnya  untuk memasukkan  nilai  T  Celup, X  Celup,  T  Naik  dan  Y  Celup.  T  Celup merupakan lamanya waktu perncelupan substrat di dalam larutan, X celup merupakan banyaknya  jumlah  pencelupan  substrat,  T Naik  merupakan  lamanya  waktu  subtrat  di luar  larutan  dan  Y  Celup  merupakan kedalaman  subtrat  yang  akan  dimasukkan ke dalam larutan.  Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Tampilan input nilai T Celup, X Celup, T Naik dan Y Celup
Pada  T  Celup  terdapat  empat input data  yang  bisa  dimasukkan,  dua input data yang pertama itu menunjukkan nilai menit dan dua input data  selanjutnya  menunjukkan  nilai detik,  sehingga  pengguna  bisa  memasukkan set waktu yang mereka inginkan dalam waktu menit  atapun  detik.  Pada  X  Celup  terdapat dua input yang  bisa  digunakan  untuk memasukkan jumlah
pencelupan yang diinginkan  pengguna.  T  Naik  sama  seperti pada T Celup yang terdapat empat input data yang  bisa  dimasukkan,  dua input data  yang pertama  itu  menunjukkan  nilai  menit  dan  dua input data  selanjutnya  menunjukkan  nilai detik.  Y  Celup  terdapat  tiga input data  nilai yang  bisa  dimasukkan  untuk  kedalaman pencelupan  yang  diinginkan.  Nilai  yang  bisa dimasukkan  untuk  kedalaman  pencelupan substrat  mulai  dari  80  mm –  150  mm,  nilai tersebut  juga  menunjukkan  sudut  yang digunakan dalam proses pencelupan.
Setelah  memasukkan  nilai  T  Celup,  X Celup,  T  Naik  dan  Y  Celup  dengan menggunakan push  button pada  setiap kursor. Pengguna menekan push button “ OK ” apabila  selesai  memasukan  nilai  pada  setiap kursor  Setelah  memasukkan  nilai  tersebut pengguna akan menekan kursor “Mulai” untuk menjalankan  alat dip  coating .  Mikrokontroller memproses  perintah  pada  program  atau coding arduino  yang  telah  dibuat  dan memberikan  perintah  untuk  menjalankan motor  servo.  Setelah  ditekan  kursor “Mulai” tampilan  pada  LCD  berubah  menjadi “Dip Coat Process ” seperti terlihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Tampilan saat dip coating process
Setelah  proses dip  coating selesai maka  mikrokontroller  memberikan  perintah untuk  menghentikan  motor  servo.  Tampilan
pada  LCD  berubah  menjadi “Dip  Coat  End” seperti  terlihat  pada  Gambar  6.  Selanjutnya pengguna  menekan  kursor “Back”  pada Gambar 6 untuk kembali ke menu sebelumnya  seperti  pada  Gambar  4  untuk memulai kembali alat dip coating .
Gambar 6. Tampilan saat dip coating End
B. Pengujian Push Button
Pada  penelitian  alat dip  coating,  push button memiliki  fungsi  utama  yaitu  untuk memasukkan  nilai  waktu  pencelupan,  nilai banyaknya  kali  pencelupan,  nilai  waktu penarikkan  dan  nilai  kedalaman  substrat. Push  button juga  berfungsi  untuk  memulai dan  mengakhiri  pemrosesan. Push  button yang  digunakan  pada  penelitian  adalah  jenis tactile .  Pada  penelitian  ini  terdapat  5 rangkaian push  button dengan  fungsi  yang berbeda.  kelima push  button ini  adalah sebagai tombol
“ OK”, “UP” untuk menggerakkan kursor ke atas , “DOWN” untuk menggerakan  kursor  ke  bawah ,  “RIGHT” untuk  menggerakan  kursor  ke  kanan dan “ LEFT ”  untuk  menggerakan  kursor  ke  kiri. Kelima rangkaian push button berfungsi untuk memasukkan data  ke  dalam  mikrokontroller, seperti  yang  terlihat  pada  Gambar  7.  Kelima push button tersebut sudah dilakukan pengujian  dan  berfungsi  dengan  baik  pada saat memasukkan data ke dalam
mikrokontroller.
JIFP (Jurnal Ilmu Fisika dan Pembelajarannya), Vol. 3, No. 2, Desember 2019, 76-83 ISSN (online): 2549-6158 ISSN (print): 2614-7467
Gambar 7. Rangkaian kelima push button yang digunakan
C.  Pengujian Waktu Respon Alat Penelitian  ini  melakukan  pengujian waktu  respon  pada  alat  untuk  melihat ketepatan  waktu  yang  diinginkan  sehingga dapat  melakukan  quality control pada  saat penarikan  substrat.  Pengujian  ini  dilakukan pada waktu saat pencelupan ke dalam larutan dan  waktu  penarikan  substrat  pada  larutan. Hasil  dari  pengujian  dapat  dilihat  pada  Tabel 1.
Tabel  1. Hasil  uji  waktu  pencelupan  dan penarikan substrat menggunakan stopwatch
Waktu alat (menit) Waktu Stopwatch 𝑿 ̅ 1 1 m 0.2 s 2 2 m 0.2 s 4 4 m 0.9 s 6 6 m 0.5 s 8 8 m 0.1 s 10 9 m 0.1 s Pengujian waktu diatas
sangat mempengaruhi  keakuratan  waktu  pencelupan dan waktu penarikan. Dengan hasil pengujian yang didapatkan maka alat dip coating ini bisa beroperasi  untuk  mendapatkan  hasil  lapisan tipis  yang  bagus.  Semakin  lama  waktu pencelupan  maka  ketebalan  dari  substrat akan  semakin  meningkat,  hal  ini  disebabkan karena  semakin  lama  waktu  pencelupan maka  kontak  yang  terjadi  antara  substrat dengan  larutan  semakin  lama  menyebabkan semakin  banyak  larutan  yang  menempel sehingga ketebalannya semakin meningkat.
D.  Pengujian  Nilai Pulse  Width  Modulation (PWM)
Pengujian  nilai  PWM  dilakukan  untuk melihat  korelasi duty  cycle terhadap  sudut yang  dihasilkan  motor  servo.  Pengujian  ini dilakukan  untuk  mengatur  sudut  servo  di busur  dengan  sudut  servo  di  serial  arduino agar sudut yang dihasilkan sesuai dan akurat. Seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  8 terlihat  perbandingan  sudut  yang  didapatkan, dimana  setiap  perubahan  derajat sudut  servo busur  akan  mengalami  perbedaan  yang  di tampilkan  pada  serial  arduino.  Koefisien korelasi  pembacaan  sudut  servo  sebesar 0.9995 yang menunjukkan korelasinya sangat kuat.
Gambar 8. Grafik Perbandingan sudut motor
servo
Duty cycle merupakan persentasi panjang pulsa high dalam satu periode sinyal. Perubahan  nilai duty  cycle mempengaruhi sudut  servo  sehingga  sudut  servo  akan berubah  juga.  Semakin  besar  perubahan sudut  servo  maka  nilai duty  cycle semakin besar,  seperti  yang  terlihat  pada  Gambar  9. Pengujian  nilai  PWM  untuk mencari nilai duty cycle dan  sudut  servo  dilakukan  mulai  dari sudut  terendah  0 0 sampai  dengan  sudut tertinggi
180 0
dengan menggunakan osiloskop.  Pada grafik di atas didapatkan nilai determinasi  pembacaan duty  cycle alat terhadap sudut motor servo 0.9971%.
y = 0.9121x - 1.9842 R² = 0.9995 -50 0 50 100 150 200 0 50 100 150 200 S u dut S er vo S er ial ( 0 ) Sudut Servo Busur ( 0 )
JIFP (Jurnal Ilmu Fisika dan Pembelajarannya), Vol. 3, No. 2, Desember 2019, 76-83 ISSN (online): 2549-6158 ISSN (print): 2614-7467
Gambar 9. Grafik korelasi nilai duty cycle dengan sudut motor servo
E. Pengujian  Kecepatan  Sudut  (Rotasi) Motor Servo
Pengujian kecepatan rotasi motor servo dilakukan  dengan  percobaan  pengambilan data  nilai  waktu  dan  sudut.  Kecepatan putaran  atau  rotasi  motor  dibaca  dengan melihat rotate  per  minute (RPM)  yang dihasilkan  motor.  Nilai  waktu  diambil  dengan menggunakan stopwatch pada  saat  servo mulai berjalan sampai servo berhenti.
Percobaan ini dilakukan dengan
memvariasikan  3  sudut  yaitu  sudut  60 0 , 90 0 dan 120 0 . Pada  proses dip  coating kecepatan penarikan  substrat  sangat  mempengaruhi hasil  pelapisan  pada  lapisan  tipis.  Semakin tinggi  kecepatan  penarikan  substrat  maka dihasilkan lapisan yang lebih tebal dibandingkan dengan kecepatan yang rendah, hal ini karena peningkatan kecepatan penarikan  menyebabkan  larutan  cair  merekat pada  substrat  yang  bergerak  keatas  lebih cepat menguap dan kering.
Pada  Tabel  2  dilihat  bahwa  setiap perubahan  nilai  sudut  akan  menyebabkan perubahan  pada  waktu  yang  diukur.  Hal  ini terjadi karena semakin besar nilai sudut  yang digunakan  maka  semakin  besar  juga  waktu yang  diperlukan  servo  untuk  berotasi.  Pada tabel  tersebut  didapatkan  nilai  RPM  atau kecepatan  rotasi  yang  dilakukan  servo, dimana  dari  ketiga  nilai  RPM  tersebut  yang digunakan  alat dip  coating adalah  nilai  RPM sebesar  6,25  yang  saat  beroperasi  lebih
smooth dibandingkan  dari  kedua  nilai  RPM yang lain.
Tabel 2. Uji kecepatan rotasi motor servo
Sudut ( o ) ω (RPM) t stopwatch (s) 60 3,08 20,4 60 6,25 10,1 60 18,18 3,5 90 3,08 30,6 90 6,25 15,1 90 18,18 5,2 120 3,08 40,7 120 6,25 20,1 120 18,18 6,9
F. Pengujian Kedalaman Pencelupan Pengujian  nilai  kedalaman  pencelupan
dilakukan  untuk  mencari  nilai  sudut  setiap perubahan  nilai  kedalaman  yang  diinginkan. Alat ini menghasilkan sudut setiap perubahan nilai kedalaman dengan menggunakan persamaan: Panjang Busur = Besar sudut juring 360 . 2πr
…..(1)
Persamaan  tersebut  sudah  diprogram  pada arduino  sehingga  setiap  menjalankan  proses pencelupan  akan  mengetahui  sudut  yang digunakan dan ditampilkan nilai sudut tersebut pada  serial  arduino.  Apabila  nilai  sudut  sudah diketahui maka mikrokontroller memberi perintah  kepada  motor  servo  untuk  bergerak sesuai dengan nilai sudut yang dihasilkan.
Tabel 3. Uji kedalaman pencelupan Kedalaman pencelupan perhitungan (mm) Sudut servo ( 0 ) 0 71,91 10 82,18 20 92,45 30 102,7 40 113 50 123,2 60 133,5
y = 0.001x + 0.0525 R² = 0.9971 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0 50 100 150 200 D u ty C y cle % Sudut Motor Servo ( 0 )
JIFP (Jurnal Ilmu Fisika dan Pembelajarannya), Vol. 3, No. 2, Desember 2019, 76-83 ISSN (online): 2549-6158 ISSN (print): 2614-7467
70 143,8 80 154,1 Pada  Tabel  3  dilihat  bahwa  setiap perubahan nilai kedalaman pencelupan menyebabkan  perubahan  pada  sudut  yang dihasilkan.  Digunakan  milimeter  sebagai satuan  kedalaman  pencelupan,  karena  pada arduino  program atau coding yang  digunakan dalam satuan milimeter sehingga nilai kedalaman  yang  dimasukkan  juga  harus dalam satuan milimeter.

## KESIMPULAN
Rancang  bangun  alat  pembuat  lapisan tipis  metode dip  coating telah  berhasil dilakukan  dan  sudah  dilakukan  pengujian pada rangkaian, pengujian waktu respon alat, pengujian  PWM  melihat  korelasi duty  cycle terhadap  sudut  dan  kecepatan  rotasi  atau kecepatan  penarikan.  Waktu  pencelupan secara  otomatisasi  dari  alat dip  coating telah di  uji  menggunakan stopwatch pada  waktu  1 menit  sampai  10  menit  dengan  dilakukan pengulangan  sebanyak  5  kali  selisih  waktu rata-rata  0,3  detik.  Perubahan  sudut  servo juga  mempengaruhi  perubahan  pada  nilai duty  cycle .  Semakin  besar  perubahan  sudut servo  maka  nilai duty  cycle akan  semakin besar.  Pengujian  nilai  PWM  untuk  mencari nilai duty  cycle dan  sudut  servo  dilakukan mulai  dari  sudut  terendah  0 0 sampai  dengan sudut  tertinggi  180 0 dengan  menggunakan osiloskop.  Nilai  determinasi  pembacaan duty cycle alat  terhadap  sudut  motor  servo 0,9971%.  Kecepatan  sudut  atau  rotasi  motor servo  dibaca  dengan  melihat rotate  per minute (RPM)  yang  dihasilkan  motor  servo yang digunakan alat dip coating sebesar 6,25 rpm  yang  saat  beroperasi  lebih smooth dibandingkan dari kedua nilai RPM yang lain.

## SARAN
Alat dip  coating yang  telah  dibuat sebaiknya  menggunakan  keypad  ketimbang push  button agar  memudahkan  pengguna dalam  memasukkan  data  yang  digunakan
untuk  mengoperasikan  alat dip  coating dan Diperlukan  pengujian  lebih  lanjut  alat dip coating secara  material  untuk  mengetahui struktur dari hasil lapisan tipis yang diperoleh.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kepada  bapak  Nehru selaku  pembimbing  utama,  bapak  M.  Ficky Afriyanto selaku pembimbing pendamping dan beberapa pihak yang membantu dan mendukung penelitian ini hingga selesai.

## DAFTAR PUSTAKA
Arfad La. 2013, Rancang Bangun  Spin Coater Untuk Penumbuhan Material Lapisan Tipis [Skripsi],  Kendari:  Fakultas Matematika  Dan  Ilmu  Pengetahuan Alam. Universitas Halu Oleo.
Luis S J, David  L M, Víctor H G, and Dabirian R.  2016. Mechanical  and  Electronic Systems  of  an  Open  Source  Based Spin and Dip Coater . Vol. 37, No. 2.
Lei  Zhao.,  Qing  Jiang.,  Jianshe  Lian.,  2008,
Visible-Light  Photocatalytic  Activity Of  Nitrogen-  Doped  TiO2  Thin  Film
Prepared By Pulsed Laser Deposition , Applied Surface Science, 254, PP. 4620-4625. 12.
Puetz  J.  and  Aegerter  M.,  2004.  “Sol-Gel Technologies for GlassProducersand Users”, Springer US, pp. 37-48.
Sanjaya.  H,  Syukri  Arief,  Admin  Alif,  2013,
Pembuatan  Lapisan  Tipis  Tio2  Pada Plat Kaca Dengan Metoda Dipcoating Dan Uji Aktivitas Fotokatalisnya  Pada  Air  Gambut ,
Padang:  Jurusan  Kimia  Universitas Negeri  Padang  dan  Jurusan  Kimia Universitas Andalas.